JPH09228380A - パネル接合式ケーソンの製造方法及びパネル接合式ケーソン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防波堤や護岸を構築する際に使用されるケー
ソン、特には製造工程をプレハブ化しユニット化したパ
ネル接合式ケーソンの製造方法と、同方法によって製造
されるパネル接合式ケーソンを提供する。 【解決手段】 底版及び内部骨格並びに外壁パネルをそ
れぞれ工場で別々に製造し、底版及び内部骨格並びに外
壁パネルは別々に所定の組み立て位置まで運搬し、同位
置において底版の上に内部骨格を組み立てた後、内部骨
格の外壁部分に既成の外壁パネルを取り付ける製造方法
である。底版は合成版、又は鉄筋コンクリート造版など
として製造し、内部骨格は鉄骨部材の組み立て品として
製造し、外壁パネルは合成版、又はＰＣ版、鉄筋コンク
リート造版などのプレキャストコンクリートパネルとし
て製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、防波堤や護岸を
構築する際に使用されるケーソン、特には製造工程をプ
レハブ化しユニット化したパネル接合式ケーソンの製造
方法と同方法によって製造されたパネル接合式ケーソン
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、防波堤や護岸などの構造物を構築
する際に使用されるケーソンの大きさは様々であるが、
ＲＣ造ケーソンの場合は、長さが１５ｍ，高さが９ｍ位
が通例である。このように大きなケーソンは、従来、鉄
筋コンクリート造構造物とされている。その製造工程
は、鉄筋の組み立て、型枠の設置、コンクリートの打
設、脱型などの作業工程を繰り返すことによって製作さ
れてきた。しかしながら、前記の製造作業を行う建設現
場は、労働条件、作業環境の悪さ故に、若年層を中心と
した技能労働者の他業種への職場離れが進んでいる。そ
の結果、技能労働者の後継者不足による高齢化や熟練工
不足による作業能率の低下など、労働力不足に起因する
多くの問題が生じている。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】上述したような労働
力の回復を期するためには、職場環境のイメージアッ
プ、安全性の確保、労働条件の改善に始まり、現場作業
の省力化を目的とした機械化施工、ロボット化施工によ
る大型ケーソンの製作に関する技術開発、新素材を用い
た建設資材の開発などが近年特に強く要求されている。

【０００４】従って、本発明の目的は、上述の問題点を
解決し、また、要求を満たすことである。更に具体的に
は、ケーソンの製造をプレハブ化し、ユニット化するこ
とでケーソンを製造する際に広い作業ヤードを必要とせ
ず、また、現場作業の大幅な省力化により技能労働者の
削減と工期の短縮化を図り、工費の節減を達成可能なパ
ネル接合式ケーソンの製造方法、及び同方法によって製
造されるパネル接合式ケーソンを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、請求項１記載の発明に係るパネル接合
式ケーソンの製造方法は、底版及び内部骨格並びに外壁
パネルをそれぞれ工場で別々に製造し、前記底版及び内
部骨格並びに外壁パネルは所定の組み立て位置（場所）
まで運搬し、同位置において底版の上に内部骨格を組み
付け、その後、内部骨格の外壁部分に既成の外壁パネル
を取り付ける工程から成ることを特徴とする。

【０００６】上記請求項１記載の発明における底版は、
鋼板素材にコンクリートを打設して一体化した合成版、
又は鉄筋コンクリート造版などとして製造し、内部骨格
は鉄骨部材又は鋼板若しくは両者の組合せによる鋼構造
骨格として製造し、外壁パネルは内面に鋼板を配置しこ
れにコンクリートを一体化した合成版、又はコンクリー
ト中にＰＣ鋼線を配置して補強したＰＣ版、又は鉄筋コ
ンクリート造版などのプレキャストコンクリートパネル
（既成パネル）として製造し、これらを組み立て位置
（場所）において組み立てることを特徴とする。

【０００７】上記請求項１及び２記載の発明において、
合成底版は、鋼板素材を工場で予め一体物として製作し
次の組み立て位置へ運搬するか、又は工場でブロック化
した鋼板素材として製作し次の組み立て位置へ運搬した
後に各ブロックを一体化する組み立てを行い、しかる後
に当該鋼板素材に現場コンリートを打設して製造し、前
記コンクリート打設の終了後に、工場で加工された各鉄
骨部材等の組み立て、又は予め工場でブロック化して運
搬してきた鉄骨ブロックを組み立てる順序で内部骨格の
組み付けを行うことを特徴とする。

【０００８】請求項１記載の発明における、内部骨格の
外壁部分に取り付ける外壁パネル相互間の目地部分の納
めは、外壁パネルから突出させた鉄筋の端部をスリーブ
継手の中で突き合わせて接続し、そのスリーブ継手の中
にモルタル注入を行い、また、目地部に充填材を充填し
て一体化することを特徴とする。請求項１又は４記載の
発明における、内部骨格の外壁部分に取り付ける外壁パ
ネル相互間の縦目地部分の納めは、双方の外壁パネルか
ら突出させた横鉄筋の端部をスリーブ継手の中で突き合
わせて接続し、そのスリーブ継手の中にモルタル注入を
行い、また、縦目地部にコンクリートを充填して一体化
することを特徴とする。

【０００９】請求項１又は４記載の発明における、内部
骨格の外壁部分に取り付ける外壁パネル相互間の横目地
部分の納めは、上下の外壁パネルの縦鉄筋の端部をスリ
ーブ継手の中で突き合わせて接続し、そのスリーブ継手
の中にモルタル注入を行い、また、横目地部に敷きモル
タルを充填して一体化することを特徴とする。次に、請
求項７記載の発明に係るパネル接合式ケーソンは、工場
で製造された底版上に、同じく工場で製造された内部骨
格が組み付けられ、さらに工場で製造された既成の外壁
パネルが前記内部骨格の外壁部分に取り付けられた構成
であることを特徴とする。

【００１０】上記請求項７記載の発明における底版は、
鋼板素材にコンクリートを打設して一体化した合成版、
又は鉄筋コンクリート造版として構成されており、内部
骨格は鉄骨部材又は鋼板若しくは両者の組合せによる鋼
構造骨格として構成されており、外壁パネルは内面に鋼
板を配置しこれにコンクリートを一体化した合成版、又
はコンクリート中にＰＣ鋼線を配置して補強したＰＣ
版、又は鉄筋コンクリート造版のプレキャストコンクリ
ートパネルとして構成されていることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】請求項１の発明に係るパネル接合
式ケーソンの製造方法の基本は、底版及び内部骨格並び
に外壁パネルをそれぞれ工場の製造ヤードでプレハブ
化、又はユニット化した形で別々に製造し、これらの底
版及び内部骨格並びに外壁パネルは別々に所定の組み立
て位置（ケーソン製造ヤード）まで運搬し、同位置にお
いて底版の上に内部骨格を組み付け、しかる後に内部骨
格の外壁部分に既成の外壁パネルを取り付ける工程で実
施される。

【００１２】前記底版は、鋼板素材にコンクリートを打
設して一体化した合成版、又は鉄筋コンクリート造版な
どとして製造する。前記内部骨格は、鉄骨部材又は鋼板
若しくは両者の組合せによる鋼構造骨格として製造す
る。前記外壁パネルは、内面に鋼板を配置しこれにコン
クリートを一体化した合成版、又はコンクリート中にＰ
Ｃ鋼線を配置して補強したＰＣ版、又は鉄筋コンクリー
ト造版などのプレキャストコンクリートパネル（既成パ
ネル）として製造し、これらを組み立て位置に集めて組
み立てる。

【００１３】合成底版を製造する場合は、工場で鋼板素
材を予め一体物（半製品）として製作し次の組み立て位
置（ケーソン製造ヤード）まで運搬する方法、又は工場
で複数に分割してブロック化した鋼板素材ブロックを次
の組み立て位置へ運搬した後に各ブロックを一体化する
方法のいずれかで製作し、しかる後に当該鋼板素材にコ
ンリートを打設して製造（完成）する。但し、工場で予
め完成した既成の合成底版又は鉄筋コンクリート造底版
として製造して組立て位置へ運搬する方法も実施され
る。ケーソン製造ヤードにおいて、底版の前記コンクリ
ート打設が終了した後に、内部骨格の組み付けを行う。

【００１４】内部骨格の外壁部分に取り付ける外壁パネ
ルは、施工が複雑な目地部の長さを可及的に短縮する目
的でパネル枚数の低減を図る。また、施工機械の能力及
び輸送性への配慮、及び現場でのハンドリング性を確保
するために必要な外壁パネルの軽量化の観点から、軽量
で高強度の合成版を使用することが望ましく、かくして
省力化と工期の短縮及び安全性の向上が達成される。外
壁パネル相互間の目地部分の納めは、縦目地と横目地に
大別されるが、いずれにせよ外壁パネルから突き出させ
た鉄筋の端部をスリーブ継手の中で突き合わせて接続
し、そのスリーブ継手の中にモルタル注入を行い、ま
た、目地部にコンクリート、モルタル等の充填材を充填
して一体化することを基本とする。外壁パネル相互間の
縦目地部分の納めは、双方の外壁パネルから突き出させ
た横鉄筋の端部をスリーブ継手の中で突き合わせて接続
し、そのスリーブ継手の中にモルタル注入を行い、ま
た、縦目地部にコンクリートを充填して一体化する。こ
の充填用コンクリートには、普通コンクリートのほか
に、膨張コンクリート、無収縮コンクリート、超流動膨
張コンクリート等を使用して施工性の向上、乾燥ひび割
れの抑制を図る。また、外壁パネル相互間の横目地部分
の納めは、上下の外壁パネルの縦鉄筋の端部をスリーブ
継手の中で突き合わせて接続し、そのスリーブ継手の中
にモルタル注入を行い、また、横目地部に敷きモルタル
を充填して一体化する。

【００１５】次に、請求項７の発明に係るパネル接合式
ケーソンは、工場で製造された底版上に、同じく工場で
製造された内部骨格が組み付けられ、さらに工場で製造
された既成の外壁パネルが前記内部骨格の外壁部分に取
り付けられた構成である。要するに製造工程をプレハブ
化、ユニット化したことを基本とする。前記底版は、鋼
板素材にコンクリートを打設して一体化した合成版、又
は鉄筋コンクリート造版として構成され、内部骨格は鉄
骨部材又は鋼板若しくは両者の組合せによる鋼構造骨格
として構成される。外壁パネルは内面に鋼板を配置しこ
れにコンクリートを一体化した合成版、又はコンクリー
ト中にＰＣ鋼線を配置して補強したＰＣ版、又は鉄筋コ
ンクリート造版のプレキャストコンクリートパネル（既
成パネル）として構成される。

【００１６】

【実施例】次に、本発明の図示した実施例を説明する。
図１は本発明の方法で製造されるパネル接合式ケーソン
の各構成要素を分解状態で示し、図２は同パネル接合式
ケーソンの組み立て途中段階の構造概念の一例を示して
いる。図１では、底版を構成する鋼板素材１´の上面
に、後で内部骨格を組み付けるための下部固定部を形成
する鋼板枠１ａと、後で打設されるコンクリートとの一
体化結合を強化し補強材ともなるリブ鋼板１ｂ…を格子
状に配置して設けた構成を示している。しかもこの鋼板
素材１´は適度な大きさの二つのブロックに分割して製
作された状態を示している。内部鉄骨も、左右２個の鉄
骨ブロック２、２に分けて製作し、前記二つの鉄骨ブロ
ックを連結する鉄骨材２３、２４を用意した構成を示し
ている。図２に記載したケーソンの大きさの一例を示す
と、底版１の幅寸が７．５ｍ，長さが２５ｍ，高さは
９．１ｍ位である。

【００１７】図２で理解されるように、パネル接合式ケ
ーソンの製造方法は、コンクリート造とした底版１の上
に内部骨格２が組み付けられ、さらに前記内部骨格２の
外壁部分に既成の外壁パネル３を取り付ける手順で実施
される。前記底版の鋼板素材１´は、工場で全体剛性の
確保などを考慮して製造され、その後ケーソン製造ヤー
ドまで運搬する。図示例の内部骨格２は、所定のスパン
で垂直に立てたＨ形鋼柱２０…の相互間を、同じく鋼材
を加工して製作した桁２２、斜材２３、梁２４等で強固
に連結した鋼構造骨格に構成されている。

【００１８】図３は、前述したように全体剛性などを考
慮して工場で製造された底版の鋼板素材１´を台船４に
載せ、曳き船５で曳航して所定の組み立て位置（ケーソ
ン製造ヤード）まで運搬する状態を示す。図中の符号１
６は曳き綱である。同じく工場で製造された内部骨格２
も、やはり図４に示したように台船４に載せて曳航し所
定の組み立て位置まで運搬される。前記組み立て位置
（ケーソン製造ヤード）は、ケーソンを沈設する現場の
サイトであったり、製造工場又は沈設現場に近い場所が
選択される。組み立て位置へ運搬してきた底版の鋼板素
材１´は、図５に示したように予め用意されている吊り
具６とクローラクレーン７とにより陸揚げされ、そのま
ま図６のように地上の組み立て場所へ運ばれる。鋼板素
材１´がブロック化して製作されている場合には、各ブ
ロックを運ぶ際に所定の配置に並べて置き一体化の作業
を進める。しかる後に、図７のように、鋼板素材１´
（底版）の上に組み付けられる内部骨格２の下部固定部
１１に型枠８を仮設し、コンクリートポンプ９を運転し
て、アジテータ１０で供給されるコンクリート１７の打
設を行い、底版１を完成する。

【００１９】一方、図４のように台船４で工場から運搬
してきた内部骨格２も、図５、図６と同様に吊り具とク
ローラクレーンを利用して陸揚げを行う。そして、上記
鋼板素材１´へコンクリート１７の打設が終了した後
に、図８に示したように、クローラクレーン７などを利
用して内部骨格２を底版１の前記下部固定部１１の上に
載せて組み付ける作業を順次行い、Ｗ点を溶接で接合す
る。

【００２０】つづいて、図９に示したように、やはりク
ローラクレーン７を利用し、主フック１２と補助フック
１３とによる相吊り方式などで、前記内部骨格２の外壁
部分に外壁パネル３を取り付ける。内部骨格２と外壁パ
ネル３との取り合い構造、及び目地部の納めの詳細は、
図１０と図１１に示している。図１０は縦目地部分の詳
細である。内部骨格２を構成するＨ形鋼柱２０のフラン
ジ部分に、ガゼット２１により同フランジの外面と同一
平面をなすように継ぎ鋼板２５が溶接で取り付けられ、
該継ぎ鋼板２５の両端と、合成版として製造された外壁
パネル３の内側鋼板３０の突出部分とが突き合わされ、
Ｗ点が溶接で接合されて、かなり大きな目地隙間が形成
されている。合成版として製造された外壁パネル３は、
内側鋼板３０に立てたスタッド５０でコンクリート３３
との一体化が図られ、コンクリートは横筋３１、縦筋３
２で補強されている。更に、コンクリート中に埋設した
スタッド５１が目地空間に向かって突き出され、充填コ
ンクリート４０との一体化が図られている。同様に目地
空間に向かってＨ形鋼柱２０のフランジ及び継ぎ鋼板２
５にもスタッド５２が立てられ、充填コンクリート４０
との一体化が図られている。図１０において、左側の外
壁パネル３Ａを先行して取付け、同右側の外壁パネル３
Ｂを後から取り付ける手順が実行される場合、各外壁パ
ネル３Ａ、３Ｂの側縁部から突出された横鉄筋３１をス
リーブ継手１５で接続する準備として、左側の外壁パネ
ル３Ａの横鉄筋３１に予めスリーブ継手１５を装着する
と共に出来るだけ左側へ寄せておく。そして、同右側の
外壁パネル３Ｂを吊り込んで取り付けた後に、各スリー
ブ継手１５を対応する右方の横鉄筋の方へ移動させて双
方の横鉄筋３１が左右均等な挿入位置となるように調整
する。この状態でスリーブ継手１５の中空部内にモルタ
ル１８を注入して定着させる。しかる後に、双方の外壁
パネル３Ａ、３Ｂの外面に跨がる配置で縦目地部に型枠
１９を組み立て、コンクリート４０（普通コンクリー
ト、膨張コンクリート、無収縮コンクリート、超流動膨
張コンクリートなど）を充填して一体化の接合を行う。

【００２１】次に、図１１は横目地部分の詳細を示して
いる。作業の順序は、下位の外壁パネル３Ｄを先行して
取り付け、次いで上位の外壁パネル３Ｃを積み重ねる形
に取り付ける。下位の外壁パネル３Ｄの上縁から突き出
る縦鉄筋３２の上端部はそのままとし、上位の外壁パネ
ル３Ｃの下縁に突き出るべき縦鉄筋３２の端部は、下端
がパネル下縁と同一位置となるように下位の外壁パネル
３Ｃ内に埋め込まれたスリーブ継手１５の中空部内に略
半分の長さ挿入した状態とされる。該上位の外壁パネル
３Ｃをクローラクレーンで吊り込む際に、予め下位の外
壁パネル３Ｄの上縁部に敷きモルタル４１を相当な厚さ
で施工しておく。そして、前記スリーブ継手１５の中空
部に、下位の外壁パネル３Ｄにおける対応する縦鉄筋３
２の上端部が挿入するように処置しつつ積み重ねる。そ
の後、前記スリーブ継手１５の中空部内にモルタル１８
を注入して定着させ、もって上下の外壁パネル３Ｃ、３
Ｄの一体化接合を行う。

【００２２】

【本発明が奏する効果】本発明に係るパネル接合式ケー
ソンの製造方法によれば、ケーソン製造ヤードの如き組
み立て位置において、予め工場で別々に加工、製造され
た既成の底版１、内部骨格２、及び外壁パネル３をまる
でビル建築の如くに順次組み立てて製造するので、完成
したケーソンは所謂合成版ケーソン、又はハイブリッド
ケーソンに類似した構造になり、軽量で高強度なケーソ
ンとなり、使い勝手が良い。しかも組み立て位置に広い
作業ヤードは必要としない。

【００２３】また、ケーソンの製造がプレハブ化、ユニ
ット化される結果、現場に従来必要とされた鉄筋の組み
立て工事、コンクリート打設工事、型枠の組み立て、解
体工事などは全て省略され、省力化と施工期間の短縮化
を図ることが可能となり、技能労働者の不足に対応した
製造が行えることになる。さらに、外壁パネル相互間の
目地部の納めがスリーブ継手を利用した方法により効率
よく、強固に簡単に行える効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法で製造されるケーソンの構造要素
を分解して示した斜視図である。

【図２】本発明の方法で製造されるケーソンの組み立て
途中の段階を示した斜視図である。

【図３】底版（鋼板素材）の曳航状態を示した正面図で
ある。

【図４】内部骨格の曳航状態を示した正面図である。

【図５】曳航した底版（鋼板素材）の陸揚げ状態を示し
た正面図である。

【図６】陸揚げした底版（鋼板素材）の設置状態を示し
た正面図である。

【図７】鋼板素材へのコンクリート打設の状態を示した
正面図である。

【図８】内部骨格の組み付け状態を示した正面図であ
る。

【図９】外壁パネルの取り付け状態を示した正面図であ
る。

【図１０】外壁パネルの縦目地部の納め構造を示した水
平断面図である。

【図１１】外壁パネルの横目地部の納め構造を示した垂
直断面図である。

【符号の説明】

１ 底版 ２ 内部骨格 ３ 外壁パネル ３１ 横鉄筋 ３２ 縦鉄筋 １５ スリーブ継手 １８ モルタル ４０ 充填コンクリート ４１ 敷きモルタル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀山 豊 横浜市中区北仲通五丁目57番地 運輸省第 二港湾建設局内 (72)発明者 清宮 理 神奈川県横須賀市長瀬三丁目１番１号 運 輸省港湾技術研究所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底版及び内部骨格並びに外壁パネルをそ
   れぞれ工場で別々に製造し、前記底版及び内部骨格並び
   に外壁パネルは所定の組み立て位置まで運搬し、同位置
   において底版の上に内部骨格を組み付けた後、内部骨格
   の外壁部分に既成の外壁パネルを取り付ける工程から成
   ることを特徴とするパネル接合式ケーソンの製造方法。
2. 【請求項２】 底版は、鋼板素材にコンクリートを打
   設して一体化した合成版、又は鉄筋コンクリート造版と
   して製造し、内部骨格は鉄骨部材又は鋼板若しくは両者
   の組合せによる鋼構造骨格として製造し、外壁パネルは
   内面に鋼板を配置しこれにコンクリートを一体化した合
   成版、又はコンクリート中にＰＣ鋼線を配置して補強し
   たＰＣ版、又は鉄筋コンクリート造版のプレキャストコ
   ンクリートパネルとして予め工場で製造し、これらを組
   み立て位置に運び組み立てることを特徴とする、請求項
   １記載のパネル接合式ケーソンの製造方法。
3. 【請求項３】 合成底版は、鋼板素材を工場で予め一体
   物として製作し次の組み立て位置へ運搬するか、又は工
   場でブロック化して製作した鋼板素材ブロックを組み立
   て位置へ運搬した後に各ブロックを一体化する組み立て
   を行い、しかる後に前記鋼板素材にコンリートを打設し
   て製造し、前記コンクリート打設の終了後に、工場で加
   工された各鉄骨部材等の組み立て、又は工場で予めブロ
   ック化して運搬してきた鉄骨ブロックを組み立てる方法
   で内部骨格の組み付けを行うことを特徴とする、請求項
   １又は２記載のパネル接合式ケーソンの製造方法。
4. 【請求項４】 内部骨格の外壁部分に取り付ける外壁パ
   ネル相互間の目地部分の納めは、外壁パネルから突出さ
   せた鉄筋の端部をスリーブ継手の中で突き合わせて接続
   し、そのスリーブ継手の中にモルタル注入を行い、ま
   た、目地部に充填材を充填して一体化することを特徴と
   する、請求項１記載のパネル接合式ケーソンの製造方
   法。
5. 【請求項５】 内部骨格の外壁部分に取り付ける外壁パ
   ネル相互間の縦目地部分の納めは、双方の外壁パネルか
   ら突出させた横鉄筋の端部をスリーブ継手の中で突き合
   わせて接続し、そのスリーブ継手の中にモルタル注入を
   行い、また、目地部にコンクリートを充填して一体化す
   ることを特徴とする、請求項１又は４記載のパネル接合
   式ケーソンの製造方法。
6. 【請求項６】 内部骨格の外壁部分に取り付ける外壁パ
   ネル相互間の横目地部分の納めは、上下の外壁パネルの
   縦鉄筋の端部をスリーブ継手の中で突き合わせて接続
   し、そのスリーブ継手の中にモルタル注入を行い、ま
   た、横目地部には敷きモルタルを充填して一体化するこ
   とを特徴とする、請求項１又は４記載のパネル接合式ケ
   ーソンの製造方法。
7. 【請求項７】 工場で製造された底版上に、同じく工場
   で製造された内部骨格が組み付けられ、さらに工場で製
   造された既成の外壁パネルが前記内部骨格の外壁部分に
   取り付けられた構成であることを特徴とするパネル接合
   式ケーソン。
8. 【請求項８】 底版は、鋼板素材にコンクリートを打設
   して一体化した合成版、又は鉄筋コンクリート造版とし
   て構成されており、内部骨格は鉄骨部材又は鋼板若しく
   は両者の組合せによる鋼構造骨格として構成されてお
   り、外壁パネルは内面に鋼板を配置しこれにコンクリー
   トを一体化した合成版、又はコンクリート中にＰＣ鋼線
   を配置して補強したＰＣ版、又は鉄筋コンクリート造版
   のプレキャストコンクリートパネルとして構成されてい
   ることを特徴とする、請求項７記載のパネル接合式ケー
   ソン。